Genetikte hızlandırıcı (İng. enhancer), bir gen kümesindeki genlerin transkripsiyon hızının artmasını sağlayan, transkripsiyon faktörlerinin bağlandığı kısa bir DNA bölgesidir. Bir hızlandırıcının üzerine etki ettiği genlere özellikle yakın olması, hatta aynı kromozom üzerinde dahi olması gerekmez. Ökaryotik hücrelerde DNA’nın içinde bulunduğu kromatin kompleksi süpersarımlı bir haldedir ve bunun sonucu olarak yapısında burkulmalar vardır; öyle bir şekilde katlanmıştır ki, aralarındaki nükleotit sayısı bakımından uzak olan promotör ve onların hızlandırıları, geometrik anlamda birbirlerine yakın olabilirler.

***

Bu sayede hızlandırıcı, genel transkripsiyon faktörleri ve RNA polimeraz II ile etkileşebilir. Bazı hızlandırıcıların kontrol ettikleri genin promotöründen birkaç yüzbin baz çifti uzakta olduğu bulunmuştur. Hızlandırıcılar doğrudan promotöre bağlanmazlar, aktivatör proteinler tarafından bağlanırlar. Aktivatör proteinler, aracı kompleksi ile (mediator complex) ile etkileşir, bu da polimeraz II ve genel transkripsiyon faktörlerini seferber edip transkripsiyonun başlamasını sağlar.

Bir hızlandırıcı düzenlediği genin akış aşağı veya akış yukarısında yer alabilir. Doğrultuları ters çevrilse de işlevleri bozulmaz, bulundukları yerden kromozomda başka bir yere taşınsalar dahi gene gen transkripsiyonuna etki ederler. Hızlandırıcılar intronlar içinde de yer alabilir. (Vikipedi)

1) Transkripsiyonun başlaması için hızlandırıcı (enhancer) şart değildir. Enhancer olmadan da çok yavaş transkripsiyon olur.

2) Enhancerler transkripsiyon hızını en az 3 katına çıkarırlar (Bazı durumlarda 100 kat bile olabilir). Hızlandırıcılar gen ekspresyonunun kontrolünde önem taşırlar.

3) Enhancerin bir genin önünde veya arkasında yer alması fark etmez. Hatta çok uzakta olsalar bile işlev görebilirler.

4) Promoter olmadan enhancer hiçbir işe yaramaz, aynı şekilde üzerine aktivatör bağlanmamış enhancer de yaramaz.

5) Enhancerın üzerindeki aktivatör protein, RNA polimeraz kompleksindeki mediatör kompleksine bağlanır.

6) Enhancerlerdeki mutasyonlar evrimde son derece önemlidir. Mutasyon aktivatörün bağlanma afinitesine azaltabilir.

7) Genetik varyasyona sebep olan mutasyonların yarısına yakını, genler üzerinde değil enhancerlar üzerinde olur.

8) Bu durum evrimin her zaman yeni proteine ihtiyaç duymadığını, aynı proteinin ifade düzeyindeki değişimin de önemini vurgular.

9) Enhancerlar genelde genlerin arasındaki non-coding DNA bölümlerinde olmakla beraber, komşu genlerin intronları üzerinde de yer alabilirler.

10) Enhancer, başka kromozomlar üzerindeki genleri de uyarabilir. Çok nadir olan bu olaya trans-regulated etkileşim adı verilir.

11) Drosophila’da (meyve sineği) yapılan mutasyon deneyleri enhancerların evrimde aşırı önemli olduğunu gösteriyor. Bunun yanında bir sürü yan regulatör bölüm de bulunmaktadır.

Drosophila deneyleri 1 geninin çok sayıda enhancerı olduğunu ve her birinin farklı vücut bölümünde aktif olduğunu gösteriyor. İşte bu durum farklı vücut bölümlerinin aynı genle kontrol edildiği halde, nasıl farklı renkte olduğunu gösteriyor.

Mesela,

Bu sineği sarı renkli yapan gendir. Bu gen çalışmazsa sinek beyaz olur.
E1 Enhancer’ı kafada, E2 Enhancer’ı Thorax’ta, E3 kanatlarda, E4 arka bacaklarda aktiftir.
Yani kafadaki hücrelerede sadece E1, kanattaki hücrelerde E3, üzerinde aktivatör taşır gibi..
Her Enhancer her organda var ama ilgili organda sadece sorumlu olanının üstünde aktivatör var.

…….E1…..E2…..E3……E4……..TATA……………ATGCCCCTCTCATCGA….

E1 Encancer’ında mutasyon olursa, aktivatör bağlanamaz, transkripsiyonu ateşleyemez ve böceğin sadece kafası beyaz olur.
E3 Encancer’ında mutasyon olursa, aktivatör bağlanamaz, transkripsiyonu ateşleyemez ve böceğin sadece kanadı beyaz olur.

Bu şekilde kafası beyaz vücudu sarı, kanatları sarı bacakları beyaz, kanatları ve kafası beyaz geri kalanı sarı gibi bir sürü kombinasyon olabilir.

Bu genetik varyasyonu aşırı derecede artıran bir olaydır. Neden mi?

1) Genin kendisi ve proteini hiç değişmediği halde renk renk sinekler oluşabiliyor.
2) Farklı vücut bölümlerinin farklı renkte olabilirmesi yönünden inanılmaz genetik çeşitlilik geliyor.
3) Bu değişimler bir gendeki mutasyonun etkisinin local olmasını ve canlıya zarar vermemesini sağlıyor.
4) Enhancersız yavaş da olsa transkripsiyon olması gene dosage variation olayıyla evrime katkıda bulunuyor.

Hazırlayan ve çeviren:

Freand